<Desc/Clms Page number 1>
MECANISME PERMETTANT D'EFFECTUER LA MULTIPLICATION DE DEUX GRANDEURS ET SON APPLICATION AUX INSTRUMENTS DE MESURE.
La présente invention, système Marcel FIORA, concerne l'application à la mesure des quantités de chaleur consommées dans les installations de chauffage à eau chaude;, du mécanisme faisant l'objet du brevet d'invention principal.
Il a déjà été indiqué dans ledit brevet comment on envisageait cette application dans ses grandes lignes. La présente addition couvre un exemple non limitatif de cette application.
On sait que la quantité de chaleur fournie au milieu ambiant par un ou plusieurs radiateurs de chauffage à eau chaude peut s'exprimer par la relations
EMI1.1
/ " QO(T-T') dt h dans laquelle.- Q s représente le débit-masse d'eau chaude, circulant dans le ou les radia- teurs.
T : représente la température de l'eau à l'entrée du ou des radiateurs.
T' : représente la température de leau à la sortie de celui-ci ou de ceux-ci.
On voit donc que pour mesurer, avec une certaine approximation, cette quantité de chaleur, on pourra utiliser un appareil effectuant lui-même les opérations suivantes :
<Desc/Clms Page number 2>
1 ) mesure du volume d'eau chaude circulant dans le ou les radiateurs pendant l'intervalle de temps considéréo
2 ) mesure des températures de l'eau à l'entrée et à la sortie du ou des radiateurs.
3 ) soustraction des valeurs exprimant ces deux températures.
4 ) multiplication du résultat de cette soustraction par le volune d'eau chaude? tranche par tranche.
5 ) totalisation indéfinie des quantités de chaleur ainsi déter- minées.
Dans l'appareil? objet de la présente invention, on utilise pour effectuer-.
- la première opération, un compteur de liquide? d'un type quelconque,, construit pour l'eau chaude.
- la deuxième opération, des thermomètres du type à dilatation de liquide.!) à déviation proportionnelle à la température;, de préférence (mais non exclusivement) du type à déplacement rectiligne.
- la troisième opération? un mécanisme à leviers combinés pour provoquer la rotation d'un axe, proportionnellement à la différence des deux températures mesurées, ce mécanisme présentant l'avantage d'une réalisation économique et d'une grande commodité de réglage.
- la quatrième? le mécanisme multiplicateur.9 objet du brevet principal, modifié dans certains de ses détails pour éviter des incidents de fonctionnement, lorsque les limites prévues pour la différence des températures se trouvent exceptionnellement dépassées.
- la cinquième opération., un totalisateur d'un type connu quel- conque,!) par exemple (mais non nécessairement à tambours chiffrés.
Une disposition de la présente invention réside dans le fait que l'appareil est muni d'un cadran unique sur lequel apparaissent d'une part, les quantités de chaleur mesurées et, d'autre part, les deux indications complémentaires suivantes-. mesure des volumes d9eau ayant traversé le compteur pendant une durée déterminée. mesure., à un instant donnée de la différence des températures de l'eau à l'entrée et à la sortie de l'installation (T-T').
Ces indications sont., en particulier.. très utiles pour la vérification de l'instrument? et le fait qu'elles apparaissent sur un même cadran facilite cette opération.
La présente invention couvre également une particularité d'éta- lonnage de l'instrument qui est prévu de telle façon qu'il tienne compte en moyenne des deux causes d'erreur suivantes a) celle introduite par l'emploi d'un compteur mesurant les volumes, et non les masses,9 d9eau chaude qui circule dans le ou les radiateurs de chauffage; on sait en effet que? du fait de la dilatation.. les volumes d'eau chaude traversant le compteurs même lorsque celui-ci est branché dans la ca- nalisation de sortie du ou des radiateurs? sont plus importants à égalité de masse, que si l'eau était froide. b) celle résultant de la diminution de viscosité de l'eau chaude par rapport à l'eau froide.
Il est en effet connu que cette diminution de viscosité provoque une avance des compteurs de liquide? principalement s'ils sont du type de vitesse,? étalonnés comme c'est généralement le cas, à l'eau froide.
Les figures annexées permettent de mieux se rendre compte des par- ticularités de la présente invention.. Elles ne présentent cependant aucun ca-
<Desc/Clms Page number 3>
ractére limitatif? et il est évident que toute disposition équivalente en- trerait dans le cadre de la présente invention.
La figure 1 représente le mécanisme multiplicateur, objet du brevet principale adapté à la mesure des quantités de chaleur, et le totali- sateur de ces grandeurs.
La figure 2 représente le mécanisme permettant d'obtenir la dif- férence des températures de l'eau chaude à l'entrée et à la sortie du ou des radiateurs, accouplé avec les thermomètres mesurant ces températures.
Les figures 3a à 3d représentent le détail des cames du mécanis- me multiplicateur.
Sur la figure 1, on voit en 101 un arbre vertical mû par un comp- teur d'eau chaude 100, d'un type quelconque, branché dans l'installation de chauffage dont on désire connaître la consommation de chaleur. Cet arbre transmet son mouvement à l'arbre 30 grâce au couple d'engrenages coniques 102-103.
Sur l'arbre 101 est aussi calé un pignon 104, en prise avec une roue conjuguée
105, solidaire de l'arbre vertical 106. Le rapport des vitesses des arbres 101 et 106 est de préférence (mais non nécessairement) de dix. Les arbres 101 et
106 portent à leur extrémité supérieure respectivement les aiguilles 107 et
108 qui, en se déplaçant devant le cadre de l'instrument (non représenté sur les figures), indiquent les volumes d9eau chaude ayant traversé le compteur.
Le nombre de ces axes ou de ces aiguilles., ici égal à deux, peut bien entendu être quelconque.
Un arbre 1 transmet son mouvement à l'arbre 4 au moyen des engrenages 2 et 3. Sur l'arbre 4 se trouve calé le satellite 5 d'un différentiel dont les deux planétaires 6 et 7 sont, selon l'habitude, supportés par l'arbre 4, sans être toutefois calés sur lui.
Quoique le dessin ne le fasse pas apparaître, la roue dentée 2 est en prise, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un train d'engrenage avec la roue dentée 28, elle-mme en prise avec la roue dentée 29 calée sur l'arbre 30. Il en résulte que les arbres 1 et 30 sont tous deux mûs par l'arbre 101, donc par le compteur d'eau chaude 100.
Le planétaire 7 entraîne, au moyen des roues dentées 8 et 9, une minuterie totalisatrice 10 représentée ici sous forme de tambours, mais qui peut être d'un autre type quelconque.
Des cliquets 11 et 12 portés respectivement par les bras 13 et 14, peuvent entrer en contact respectivement avec les roues planétaires 6 et 7, ou avec des roues à rochet.!) solidaires de ces planétaires., non représentés sur la figure .
Ces bras 13 et 14 sont calés sur l'arbre 15 de telle façon que., lorsqu'un des cliquets est en prise avec son planétaire ou avec la roue à rochet solidaire, l'autre est complètement dégagé du sien ou de sa roue à rochet.
Le prolongement 16 du porte-cliquet 13 est relié au moyen d'un ressort 17 à la plaquette 18 calée sur un arbre 19.
La plaquette 18 peut osciller d'un mouvement dont l'amplitude est limitée par sa forme.\1 comportant une mortaise dont les bords opposés viennent alternativement s'appuyer sur la butée 20.
Cette butée ests de préférences constituée par une tige filetée terminée par un tronc de còne, dans sa partie en contact avec la plaquette 18. Cette disposition permets en vissant plus ou moins la tige filetée, dans un support fixe? de régler l'amplitude du mouvement de la plaquet 18. Celleci port, en outre, deux galets 23 et 24 pouvant librement tourner sur leur axe respectif (axes non représentés sur la figure ).
Deux cames 25 et 26, pour lesquelles des précisions seront données plus loin., peuvent rencontrer respectivement les galets 23 et 24. Ces
<Desc/Clms Page number 4>
deux cames, 25 et 26, sont solidaires respectivement des roues dentées 28 et 31, folles toutes deux sur le même arbre 27.
La. roue 31 est, comme la roue 28, mûe par l'arbre 30, mais par l'intermédiaire du différentiel 32, 33, 36, le planétaire 32 étant solidaire de la roue d'engrenage 22 en prise avec la roue 31, le planétaire 33 étant relié à l'arbre 30 au moyen des engrenages 34 et 35. Le satellite 36 de ce différentiel est calé sur l'arbre 37, à l'une de ses extrémitéso
On voit sur la figure 2 le même arbre 37 solidaire d'un bras 38 portant un ergot 39. Un moyeu 44, fou sur l'arbre 37, est solidaire d'un tambour 42 dont les graduations indiquent les différences de température, ces graduations apparaissant sur le cadran de l'instrument.
Un ergot 40, par exem- ple, mais non exclusivement., constitué par un rabattement de la paroi du tambour 429 porte une butée mobile 41, réalisée de préférence., mais non exclusi- vement., par une vis dont la position est réglable longitudinalement. Un ressort spiral (ou d'un autre type) 43, fixé d'une part au moyeu 44 et, d'autre part, à l'ergot 399 rappelle constamment celui-ci au contact de la butée 41.
Un pignon 45, en prise avec le secteur 47, est rendu solidaire du moyeu 44, au moyen de la vis 46, ou de toute autre façon permettant de régler à volonté la position de calage de ce pignon sur le moyeu 44.
Le secteur 47 et la chape 48 sont tous deux solidaires l'un de l'autre par l'intermédiaire de l'arbre 50.
Une pièce 519 terminée par une tige 52, est solidaire de la chape 48 et peut occuper sur celui-ci, une position immuable après réglage, grâce à la vis d'arrêt 49, ou à tout autre dispositif équivalent.
La pièce 51 porte l'axe 53 sur lequel est articulée la bielle 21.
Celle-ci, à son autre extrémité, pivote sur un axe 54 solidaire de la languette 55. Cette dernière pièce est rattachée à un palonnier 58 par les deux vis 56 et 56' munies d'écrous, ou par tout autre moyen équivalente Des mortaises 57, 57' et 57" sont ménagées dans le palonnier 58, au travers desquelles passent respectivement 19axe 54 et les vis 56 et 56'. Cette disposition permettant le réglage correct de la position de la languette 55 sur le palonnier 580
Ce dernier est articulé à ses deux extrémités sur les axes 59 et 609 fixés respectivement sur les tiges 62 et 67 fendues axialement en forme de chape Ces tiges font partie des éléments thermométriques 63 et 68.
Les éléments thermométriques 63 et 68 sont fixés tous deux, par un moyen quelconque, dans une position immuable après réglage judicieux, sur un même support indéformable, non représenté sur la figure. Ainsi qu'on le voit sur celle-ci, le palonnier 58 est rectiligne et les axes longitudi= naux des éléments 63 et 68 sont parallèles et de préférence (mais non exclue sivement) perpendiculaires à la position moyenne occupée, dans son déplacement, par 1-'axe longitudinal du palonnier 58.
Les tiges 62 et 67 ayant un déplacement rectiligne selon leur axe longitudinal, le palonnier 58 possède une mortaise 61, qui permet son in- clinaison sans coincement sous l'effet des changements de hauteur relative des axes 59 et 600
Les capillaires 64 et 69 relient respectivement aux bulbes-sondes 65 et 70, les éléments thermométriques 63 et 68, de telle façon que les dépla- cements des axes 59 et 60, mesurent à chaque instant la température de l'eau circulant respectivement dans les canalisations 66 et 71, qui sont celles d'en- trée et de sortie du ou des radiateurs.
On distingue sur la figure 3b, vues par dessus, les cames 25 et 26 et leur roue dentée respectivement solidaire 28 et 31, montées sur le même arbre 27.
On voit sur la figure 3a, vue de face, la came 25 en position nor-
<Desc/Clms Page number 5>
male de fonctionnement et sur la figure 3d la même came en position escamotée
On voit aussi sur la figure 3c la came 26 dans sa position unique de fonctionnement.
Sur ces figures, 109 est un axe solidaire de la roue dentée 28, autour duquel peut osciller la came 25. Ainsi qu'on peut le voir, celle-ci possède une mortaise dont les bords opposés peuvent venir en contact alternativement avec Marbre 27, qui limite ainsi l'amplitude de son oscillation.
La came 26 qui a de préférence (mais non exclusivement) la même forme que la cmne 25, est fixée rigidement sur la roue dentée 31, grâce aux
EMI5.1
rivets 110 et 110% ou par tout autre moyen équivalent.
Un doigt 111 est rigidement fixé sur la cane 25 et fait saillie sur la face de celle-ci située en regard de la came 26. De même., les doigts 112, 113 et 114 sont rigidement fixés sur la cane 26 et font saillie sur la face de celle-ci située en regard de la came 250
Le doigt 111 comporte une queue située sur l'autre face de la came 25, et un ressort 115 vient appuyer à l'une de ses extrémités sur cette queue. Ce ressort est fixé à son autre extrémité sur un doigt 116, lui-même rattaché à la roue dentée 28.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivants
L'eau chaude qui circule dans le ou les radiateurs, entre en contact à l'entrée de ceux-ci avec le bulbe 70 (figo 2) et à la sortie avec le bulbe 65. Le liquide contenu dans les bulbes se dilate différemment puisque les températures d9entrée T et de sortie T' du ou des radiateurs sont diffé-
EMI5.2
rentes. Il s'ensuit que le palonnier 58, tout en s'inclinanta se déplace en translation latérale de telle sorte que l'axe 54 qui a été réglé à l'étalonnage de 19 appareil par déplacement de la languette 55s dans une position urdicieuseg sur le palonnier 58, se meut verticalement d'une quantité qui représentep avec une grande précision, la différence (T-T9) des deux tempéra- tures.
Les déplacements verticaux de l'axe 54 sont transmis par la biel-
EMI5.3
le 21 à l'axe 539 et la pièce 51p combinée avec la chape 4, fait office de manivelle et provoque la rotation de l'arbre 50 et du secteur 47.
Celui-ci fait tourner, à son tour,d'un angle proportionnel à
EMI5.4
(T-T9)., le pignon 45 qui entratne., par l'intermédiaire du moyeu 44 du tainbour 42p de la butée 4l? de l'ergot 39 et du bras 38y l'arbre 37. Celui-ci, grâce au satellite 36 (figure 1), au planétaire 32, aux roues d'engrenages 22 et 31, fait avancer ou reculer la came 26 par rapport à la came 25, d'un angle proportionnel à la différence des températures (T-T').
Les cames 25 et 26 sont, par ailleurs, y entraînées dans le même senset à la même vitesse, par l'arbre 101, m lui-même par le compteur d'eau chaude de sorte que., selon un fonctionnement décrit dans le brevet principale n'ayant pas besoin d'être exposé à nouveau, les rotations successives du to- talisateur 10 sont proportionnelles d'une part aux rotations effectuées par l'arbre 1019 donc aux volumes d'eau chaudes
EMI5.5
t2 1i
EMI5.6
etg d9autx e parts, à l9angle utile de décalage existant entre les deux cames 25 et 26 cgest-à=d1re à la différence des températures (T-T')o
On voit donc que les rotations du totalisateur 10 mesurent bien les quantités de chaleur dissipées dans le ou les radiateurs de l'installation.
<Desc/Clms Page number 6>
Ainsi qu'on l'a dit, les cames 25 et 26 ont, dans la présente invention, un râle particulier qui peut être exposé comme suit.-
Lorsque la différence des températures de l'eau à l'entrée et à la sortie du ou des radiateurs est très faible ou, plus généralement}, est accidentellement plus faible que la limite inférieure pour laquelle on a dimensionné l'appareil, la came 26 se rapproche de la came 25 (figures 3a à 3d).
Dans ce rapprochement, et pour éviter qu'une trop faible distance entre les cames ne provoque un coincement du mécanisme, le doigt 113 de la came 26, placé dans une position judicieuse.. entre en contact avec le doigt 111 de la came 25, et provoque l'oscillation de cette dernière autour de l'a.. xe 109 ladite came s'escamote alors sous l'action combinée de cette sollicitation et du ressort 115, et occupe finalement la position d'escamotage représentée sur la figure 3d.
La came 26 étant alors seule à agir sur la plaquette 18, (figure 1) le mouvement du totalisateur s'arrête complètement même si le compteur continue à tourner sous l'action du débit d'eau chaude.
Lorsque la différence des deux températures- (T-T') croit à nou veau, la came 26 (figures 3a à 3d) se déplace en sens inverseg et le doigt 114 dans son mouvement rencontre alors le doigt 111, ce qui provoque l'oscil- lation de la came 25 autour de son axe 109, de sens inverse à la précédente.
Cette came reprend alors sa position normale de fonctionnement, représentée sur la figure 3ao
Si.!) au contraire.!) la différence des deux températures (T-T') dépasse accidentellement la valeur qu'on s'est fixée comme limite maximum, la came 26, après un tour complet, se rapproche à nouveau de la came 25, mais par une rotation de sens inverse à celle qui avait lieu lorsque la différence des températures était plus faible que la limite inférieure prévue.
A ce moment, le doigt 112, judicieusement situé, entre en contact avec le doigt 111.La came 25 occupant déjà la position finale de son oscillation dans le même sens ne peut bouger, et arrête le déplacement de la came 26.
La réaction des pièces intéressées par ce blocage se transmet au ressort spiral 43 (figure 2).Celui-ci se bande et le moyeu 44 sollicité par le pignon 45 peut continuer librement son mouvement sans qu'aucun incident se produise dans le fonctionnement de l'appareil.
Le mécanisme, objet de l'invention, permet l'emploi d'éléments thermométriques légèrement différents l'un de l'autre, sans qu'il s'ensuive une erreur appréciable dans les indications de l'instrument. En effet, ainsi qu'on l'a dit, la position de l'axe 54 sur le palonnier 58 (figure 2) est réglable facilement, ce qui permet de lui faire occuper exactement la position voulue pour rattraper les différences qui pourraient exister dans les courses des deux tiges 62 et 67 sous l'action d'une même température.
De meme, la retation de l'arbre 50 et partant celle de l'arbre 37 peut être ajustée exactement à une valeur prédéterminée pour une différence des températures (T-T') donnée, par le réglage du rayon de la manivelle constituée par la pièce 51 et la chape 48, ceci en faisant avancer plus ou moins la tige 52 qu'on immobilise ensuite définitivement, par la vis 49 (ou tout autre moyen équivalent).
En outre, le calage relatif des deux cames 25 et 26 tel que les différences de températures (T=T') produisent les rotations voulues du totalisateur10, est obtenu très facilement en agissant judicieusement sur la vis de butée 41.
En fait, on dimensionne et on règle l'instrument à l'étalonnage intentionnellement, de telle fagon qu'ainsi qu'on l'a déjà dit, l'angle dont avance ou recule la came 26 relativement à la came 25 soit inférieur à celui qui correspond à la différence exacte (T-T') pour tenir compte de l'erreur par
<Desc/Clms Page number 7>
excès, résultant de la dilatation et de la diminution de viscosité de l'eau chaude traversant le compteur. Ceci s'obtient, d'après l'invention, en fai- sant correspondre, grâce aux réglages, lors de l'étalonnage, les graduations du tambour 42 avec les différences des températures T et T'.
Ces graduations tracées à l'avance occupent sur ledit tambour un angle plus grand que la valeur théorique calculée; l'angle utile existant entre les cames 25 et 26 est lui-même réglé à la valeur exacte calculée.
On ne sort pas du domaine de l'invention si on réalise tout ou partie de l'instrument par des moyens différents, mais équivalents.
En particulier, les organes du mécanisme peuvent occuper l'un par rapport à l'autre des positions différentes de celles représentées sur les figures. Les arbres, roues dentées, leviers, etc... peuvent être indif- féremment verticaux, horizontaux ou obliques. Les rotations et translations des mobiles peuvent s'effectuer dans des sens quelconques, etc... Les arbres, et plus généralement toutes les pièces mobiles peuvent eFrtre supportées d'une façon quelconque. La longueur de la bielle 21 peut être réglable.
L'entraînement du mécanisme par le compteur peut être direct ou s'effectuer par l'intermédiaire d'un accouplement magnétique ou autre.
Les corrections d'erreur dues à la dilatation et à la réduction de viscosité de l'eau chaude, peuvent être obtenues par un procédé inverse de celui indiqué, c'est-à-dire que la graduation du tambour 42 peut être ri- goureusement exacte mais le décalage relatif des cames 25 et 26 peut être ré- glé à la demande.
Le rôle des deux cames 25 et 26 peut être inversé, la came esca- motable commandant la mise en route du totalisateur.
<Desc / Clms Page number 1>
MECHANISM ALLOWING TO CARRY OUT THE MULTIPLICATION OF TWO QUANTITIES AND ITS APPLICATION TO MEASURING INSTRUMENTS.
The present invention, Marcel FIORA system, relates to the application to the measurement of the quantities of heat consumed in hot water heating installations ;, of the mechanism which is the subject of the main invention patent.
It has already been indicated in said patent how this application was envisaged in broad outline. The present addition covers a non-limiting example of this application.
We know that the amount of heat supplied to the ambient environment by one or more hot water heating radiators can be expressed by the relationship
EMI1.1
/ "QO (T-T ') dt h in which - Q s represents the mass flow of hot water circulating in the radiator (s).
T: represents the temperature of the water at the inlet of the radiator (s).
T ': represents the temperature of the water at the outlet of this or these.
We therefore see that to measure, with a certain approximation, this quantity of heat, we can use an apparatus which itself performs the following operations:
<Desc / Clms Page number 2>
1) measurement of the volume of hot water circulating in the radiator (s) during the time interval considered
2) measurement of the water temperatures at the inlet and outlet of the radiator (s).
3) subtraction of the values expressing these two temperatures.
4) multiplication of the result of this subtraction by the volume of hot water? slice by slice.
5) indefinite totalization of the quantities of heat thus determined.
In the device? object of the present invention, is used to perform-.
- the first operation, a liquid meter? of any type, built for hot water.
- the second operation, thermometers of the type with expansion of liquid.!) with deviation proportional to the temperature ;, preferably (but not exclusively) of the type with rectilinear displacement.
- the third operation? a mechanism with combined levers to cause the rotation of an axis, proportional to the difference of the two measured temperatures, this mechanism having the advantage of an economical realization and a great convenience of adjustment.
- the fourth? the multiplier mechanism. 9 object of the main patent, modified in some of its details to avoid operational incidents, when the limits provided for the temperature difference are exceptionally exceeded.
- the fifth operation., a totalizer of any known type,!) for example (but not necessarily with numbered drums.
One arrangement of the present invention resides in the fact that the apparatus is provided with a single dial on which appear, on the one hand, the quantities of heat measured and, on the other hand, the following two additional indications. measurement of the volumes of water having passed through the meter during a determined period. measurement, at a given instant of the difference in water temperatures at the inlet and at the outlet of the installation (T-T ').
Are these indications, in particular, very useful for checking the instrument? and the fact that they appear on the same dial facilitates this operation.
The present invention also covers a particular feature of calibrating the instrument which is provided in such a way that it takes into account on average the following two causes of error a) that introduced by the use of a counter measuring the volumes, not masses, 9 of hot water circulating in the heating radiator (s); do we know that? due to the expansion .. the volumes of hot water passing through the meter even when the latter is plugged into the outlet duct of the radiator (s)? are more important with equal mass, than if the water were cold. b) that resulting from the decrease in viscosity of hot water compared to cold water.
It is indeed known that this decrease in viscosity causes an advance of the liquid meters? mainly if they are of the speed type ,? calibrated as is generally the case in cold water.
The appended figures make it easier to understand the peculiarities of the present invention. However, they do not present any characteristic.
<Desc / Clms Page number 3>
limitative ractére? and it is obvious that any equivalent arrangement would fall within the scope of the present invention.
FIG. 1 represents the multiplier mechanism, object of the main patent adapted to the measurement of quantities of heat, and the totalizer of these quantities.
FIG. 2 represents the mechanism making it possible to obtain the difference in the temperatures of the hot water at the inlet and at the outlet of the radiator (s), coupled with the thermometers measuring these temperatures.
Figures 3a to 3d show the detail of the cams of the multiplier mechanism.
In FIG. 1, we see at 101 a vertical shaft driven by a hot water meter 100, of any type, connected to the heating installation, the heat consumption of which is to be known. This shaft transmits its movement to the shaft 30 thanks to the pair of bevel gears 102-103.
On the shaft 101 is also wedged a pinion 104, meshing with a conjugate wheel
105, integral with the vertical shaft 106. The speed ratio of the shafts 101 and 106 is preferably (but not necessarily) ten. Trees 101 and
106 carry at their upper end respectively the needles 107 and
108 which, by moving in front of the frame of the instrument (not shown in the figures), indicate the volumes of hot water having passed through the meter.
The number of these axes or of these needles, here equal to two, can of course be any.
A shaft 1 transmits its movement to the shaft 4 by means of the gears 2 and 3. On the shaft 4 is wedged the satellite 5 of a differential whose two planetary 6 and 7 are, as usual, supported by shaft 4, without however being fixed on it.
Although the drawing does not show it, the toothed wheel 2 is engaged, either directly or through the intermediary of a gear train with the toothed wheel 28, itself in engagement with the toothed wheel 29 set on tree 30. As a result, trees 1 and 30 are both driven by tree 101, therefore by hot water meter 100.
The sun gear 7 drives, by means of the toothed wheels 8 and 9, a totalizing timer 10 shown here in the form of drums, but which may be of any other type.
Pawls 11 and 12 carried respectively by the arms 13 and 14, can come into contact respectively with the planetary wheels 6 and 7, or with ratchet wheels.!) Integral with these planetary wheels, not shown in the figure.
These arms 13 and 14 are wedged on the shaft 15 in such a way that, when one of the pawls is in engagement with its sun gear or with the integral ratchet wheel, the other is completely disengaged from its own or from its wheel. ratchet.
The extension 16 of the ratchet holder 13 is connected by means of a spring 17 to the plate 18 wedged on a shaft 19.
The plate 18 can oscillate with a movement whose amplitude is limited by its shape. \ 1 comprising a mortise whose opposite edges come to rest alternately on the stop 20.
This stop is preferably constituted by a threaded rod terminated by a truncated cone, in its part in contact with the plate 18. This arrangement allows by screwing more or less the threaded rod, in a fixed support? to adjust the amplitude of the movement of the plate 18. This port, moreover, two rollers 23 and 24 which can freely rotate on their respective axes (axes not shown in the figure).
Two cams 25 and 26, for which details will be given later., May meet respectively the rollers 23 and 24. These
<Desc / Clms Page number 4>
two cams, 25 and 26, are respectively integral with the toothed wheels 28 and 31, both idle on the same shaft 27.
The wheel 31 is, like the wheel 28, moved by the shaft 30, but by the intermediary of the differential 32, 33, 36, the sun gear 32 being integral with the gear wheel 22 in engagement with the wheel 31, the sun gear 33 being connected to the shaft 30 by means of the gears 34 and 35. The satellite 36 of this differential is wedged on the shaft 37, at one of its ends.
We see in Figure 2 the same shaft 37 secured to an arm 38 carrying a lug 39. A hub 44, loose on the shaft 37, is secured to a drum 42 whose graduations indicate the temperature differences, these graduations appearing on the instrument dial.
A lug 40, for example, but not exclusively., Consisting of a folding of the wall of the drum 429 carries a movable stop 41, preferably made, but not exclusively, by a screw whose position is adjustable. longitudinally. A spiral spring (or of another type) 43, fixed on the one hand to the hub 44 and, on the other hand, to the lug 399 constantly recalls the latter in contact with the stop 41.
A pinion 45, in engagement with the sector 47, is made integral with the hub 44, by means of the screw 46, or in any other way making it possible to adjust the wedging position of this pinion on the hub 44 at will.
The sector 47 and the yoke 48 are both integral with one another via the shaft 50.
A part 519 terminated by a rod 52, is integral with the yoke 48 and can occupy thereon, an immutable position after adjustment, thanks to the stop screw 49, or any other equivalent device.
The part 51 carries the axis 53 on which the connecting rod 21 is articulated.
The latter, at its other end, pivots on an axis 54 integral with the tongue 55. The latter part is attached to a lifter 58 by the two screws 56 and 56 'fitted with nuts, or by any other equivalent means. 57, 57 'and 57 "are provided in the lifter 58, through which pass respectively 19 axis 54 and screws 56 and 56'. This arrangement allows the correct adjustment of the position of the tongue 55 on the lifter 580
The latter is articulated at its two ends on the pins 59 and 609 fixed respectively on the rods 62 and 67 split axially in the form of a yoke. These rods are part of the thermometric elements 63 and 68.
The thermometric elements 63 and 68 are both fixed, by any means, in an immutable position after judicious adjustment, on the same undeformable support, not shown in the figure. As can be seen therein, the spreader 58 is rectilinear and the longitudinal axes of the elements 63 and 68 are parallel and preferably (but not excluded) perpendicular to the mean position occupied, in its displacement, by 1-longitudinal axis of the lifter 58.
The rods 62 and 67 having a rectilinear movement along their longitudinal axis, the lifter 58 has a mortise 61, which allows its inclination without jamming under the effect of changes in relative height of the axes 59 and 600.
The capillaries 64 and 69 respectively connect to the bulb probes 65 and 70, the thermometric elements 63 and 68, in such a way that the displacements of the axes 59 and 60 measure at each instant the temperature of the water circulating respectively in the pipes 66 and 71, which are the inlet and outlet of the radiator (s).
In Figure 3b, viewed from above, the cams 25 and 26 and their respectively integral toothed wheel 28 and 31, mounted on the same shaft 27, can be distinguished.
It is seen in Figure 3a, front view, the cam 25 in the normal position.
<Desc / Clms Page number 5>
operating male and in figure 3d the same cam in the retracted position
Also seen in Figure 3c the cam 26 in its unique operating position.
In these figures, 109 is an axis integral with the toothed wheel 28, around which the cam 25 can oscillate. As can be seen, the latter has a mortise whose opposite edges can come into contact alternately with Marble 27, which thus limits the amplitude of its oscillation.
The cam 26 which preferably (but not exclusively) has the same shape as the cmne 25, is rigidly fixed to the toothed wheel 31, thanks to the
EMI5.1
rivets 110 and 110% or by any other equivalent means.
A finger 111 is rigidly fixed on the cane 25 and protrudes on the face thereof situated opposite the cam 26. Likewise, the fingers 112, 113 and 114 are rigidly fixed on the cane 26 and protrude on the face of the latter located opposite the cam 250
The finger 111 has a tail located on the other face of the cam 25, and a spring 115 comes to bear at one of its ends on this tail. This spring is fixed at its other end on a finger 116, itself attached to the toothed wheel 28.
The operation of the device is as follows
The hot water which circulates in the radiator (s), comes into contact at the entrance of these with the bulb 70 (figo 2) and at the exit with the bulb 65. The liquid contained in the bulbs expands differently since the inlet T and outlet T 'temperatures of the radiator (s) are different
EMI5.2
annuities. It follows that the rudder bar 58, while tilting, moves in lateral translation so that the axis 54 which has been adjusted to the calibration of the apparatus by moving the tab 55s to an urdicieuseg position on the spreader 58, moves vertically by a quantity which represents with great precision the difference (T-T9) of the two temperatures.
The vertical displacements of the axis 54 are transmitted by the biel-
EMI5.3
the 21 to the axis 539 and the part 51p combined with the yoke 4, acts as a crank and causes the rotation of the shaft 50 and of the sector 47.
This rotates, in turn, by an angle proportional to
EMI5.4
(T-T9)., The pinion 45 which entratne., Via the hub 44 of the tainbour 42p of the stop 4l? of the lug 39 and of the arm 38y the shaft 37. The latter, thanks to the satellite 36 (FIG. 1), the sun gear 32, the gear wheels 22 and 31, moves the cam 26 forward or backward with respect to the cam 25, at an angle proportional to the temperature difference (T-T ').
The cams 25 and 26 are, moreover, driven therein in the same direction and at the same speed, by the shaft 101, m itself by the hot water meter so that., According to an operation described in the patent main not needing to be exposed again, the successive rotations of the totalizer 10 are proportional on the one hand to the rotations effected by the shaft 1019 therefore to the volumes of hot water
EMI5.5
t2 1i
EMI5.6
etg d9autx e parts, at the useful offset angle between the two cams 25 and 26 cgest-à = d1re the difference in temperatures (T-T ') o
It can therefore be seen that the rotations of the totalizer 10 clearly measure the quantities of heat dissipated in the radiator (s) of the installation.
<Desc / Clms Page number 6>
As has been said, the cams 25 and 26 have, in the present invention, a particular rake which can be explained as follows.
When the difference in the temperatures of the water at the inlet and at the outlet of the radiator (s) is very small or, more generally}, is accidentally lower than the lower limit for which the device has been dimensioned, the cam 26 approaches the cam 25 (Figures 3a to 3d).
In this approach, and to prevent a too small distance between the cams from causing jamming of the mechanism, the finger 113 of the cam 26, placed in a judicious position .. comes into contact with the finger 111 of the cam 25, and causes the oscillation of the latter around the a .. xe 109 said cam then retracts under the combined action of this bias and the spring 115, and finally occupies the retracted position shown in Figure 3d.
The cam 26 then being the only one to act on the plate 18, (FIG. 1) the movement of the totalizer stops completely even if the meter continues to rotate under the action of the flow of hot water.
When the difference of the two temperatures- (T-T ') increases again, the cam 26 (Figures 3a to 3d) moves in the opposite direction and the finger 114 in its movement then meets the finger 111, which causes the oscillation of the cam 25 around its axis 109, in the opposite direction to the previous one.
This cam then returns to its normal operating position, shown in Figure 3ao
If.!) On the contrary.!) The difference between the two temperatures (T-T ') accidentally exceeds the value which has been set as the maximum limit, the cam 26, after a complete revolution, again approaches the cam 25, but by a rotation in the opposite direction to that which took place when the temperature difference was smaller than the expected lower limit.
At this moment, the finger 112, judiciously located, comes into contact with the finger 111. The cam 25 already occupying the final position of its oscillation in the same direction cannot move, and stops the movement of the cam 26.
The reaction of the parts concerned by this blocking is transmitted to the spiral spring 43 (figure 2). This is banded and the hub 44 urged by the pinion 45 can freely continue its movement without any incident occurring in the operation of the 'apparatus.
The mechanism, object of the invention, allows the use of thermometric elements that are slightly different from each other, without resulting in an appreciable error in the indications of the instrument. In fact, as has been said, the position of the axis 54 on the lifting beam 58 (FIG. 2) is easily adjustable, which allows it to occupy exactly the desired position to make up for the differences which may exist in the races of the two rods 62 and 67 under the action of the same temperature.
Likewise, the retation of the shaft 50 and hence that of the shaft 37 can be adjusted exactly to a predetermined value for a given temperature difference (T-T '), by adjusting the radius of the crank formed by the part 51 and the yoke 48, this by moving the rod 52 forward more or less which is then immobilized definitively, by the screw 49 (or any other equivalent means).
In addition, the relative timing of the two cams 25 and 26 such that the temperature differences (T = T ') produce the desired rotations of the totalizer 10, is very easily obtained by judiciously acting on the stop screw 41.
In fact, the instrument is dimensioned and set to calibration intentionally, so that, as already mentioned, the angle by which the cam 26 advances or retracts relative to the cam 25 is less than the one which corresponds to the exact difference (T-T ') to take account of the error by
<Desc / Clms Page number 7>
excess, resulting from the expansion and decrease in viscosity of the hot water flowing through the meter. This is obtained, according to the invention, by making the graduations of the drum 42 correspond, thanks to the adjustments, during the calibration with the differences of the temperatures T and T '.
These graduations traced in advance occupy on said drum an angle greater than the calculated theoretical value; the useful angle existing between the cams 25 and 26 is itself set to the exact calculated value.
It is not beyond the scope of the invention if all or part of the instrument is produced by different, but equivalent means.
In particular, the members of the mechanism may occupy positions that are different from those shown in the figures relative to each other. Shafts, cogwheels, levers, etc. can be vertical, horizontal or oblique. The rotations and translations of the moving parts can take place in any direction, etc. The shafts, and more generally all the moving parts, can be supported in any way. The length of the connecting rod 21 can be adjustable.
The drive of the mechanism by the counter may be direct or be effected by means of a magnetic coupling or the like.
The error corrections due to the expansion and reduction in viscosity of the hot water can be obtained by a reverse process to that indicated, i.e. the graduation of the drum 42 can be rigorously. exact, but the relative offset of cams 25 and 26 can be adjusted as required.
The role of the two cams 25 and 26 can be reversed, the folding cam controlling the starting of the totalizer.